桥面激励下的斜拉索减振设计研究.pdf

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1、第38卷第1期四川建筑科学研究2012年2月SiehuanBuildingScience149桥面激励下的斜拉索减振设计研究罗帅，刘红军(哈尔滨工业大学深圳研究生院城市与土木工程学科部，广东深圳518055)摘要：针对已有的斜拉索减振模型不能合理分析桥面运动对斜拉索减振效果影响的现状，基于几何位移关系推导出适用于桥面运动的计及阻尼器耦合振动的斜拉索减振分析平衡方程，建立了合理的阻尼器参数设计理论模型，采用数值迭代算法对拉索～阻尼器系统的模态阻尼特性进行了数值分析。结果表明，由于桥面耦合作用的影响

2、，阻尼器安装位置对系统模态阻尼的影响不再具有对称性，桥面运动条件下，拉索一阻尼器系统的模态阻尼比与拉索的倾角有关，系统的模态阻尼相同时，斜拉索的倾角越小，外部阻尼器参数越大。关键词：斜拉索；减振模型；桥面运动；数值迭代；优化阻尼中图分类号：TU352．1文献标识码：A文章编号：1008—1933(2012)01—149—04StudyonthestaycablemitigationunderthebridgedeckexcitationLU0Shuai．LIUHongjun(ShenzhenGr

3、aduateSchool，HarbinInstituteofTechnology，Shenzhen518055，China)Abstract：Inordertoovercometheshortcomingsinreasonablyconsideringtheimpactofbridgedeckmovementontheefectofcontrolsystemforstaycable．Anewequationofmotionbasedontherelationshipofthegeometricd

4、isplacementisdevelopedinordertoanalysisthecoupHngefectsamongdeck-cable-damper．Themodedampingpropertiesofthecable-dampersystemwereextractedbynumericaliterationanalysistechnique．Toinvestigatetheafectsofmodaldampingofthecable—dampersystemsubjectedtothec

5、ouplingmotionwiththedeck，thenormalizeddampingratioiscalculatedbyflnumericalprocessofthenormalizeddampercoeficientfordiferentsupportconditions．Theresultshowsthatthesymmetryofdampermotmtingpositionversusthemodedampingratioofthesystemcouldnotholdsinceth

6、ecouplingefectsofbridgedeckmovement，theexternaldampingshouldbegreatlyincreasedtoprovidethesamenon-dimensionalmodaldampingwiththedecreaseofthestayangle，andthatexistingmodelsoverestimatedthevalueofthenon—dimensionalmodaldamping．Newmodelmatcheswellwitht

7、heactualoccurrenceinbridgeengineering．Keywords：staycable；deckmovement；vibrationmodel；numericaliteration；optimaldamping迭代方法建立了更为精确的阻尼器设计解析模型；0引言Main[4-5]采用相同的方法建立了自振状态下的阻尼为了控制拉索的振动，桥梁工程中常采用在拉器设计分析方法，并对外部阻尼器导致的系统的频索一桥面问附加耗能减振阻尼器控制斜拉索振动。率变化进行了探讨；LiHui等研

8、究了阻尼器负刚显然，阻尼器的阻尼值不能太大，太大了相当于在阻度对斜拉索减振效果的影响。上述关于拉索一阻尼尼器安装点将拉索固定，只起到了减小拉索长度的器系统的研究主要集中于风雨激励下斜拉索的减振作用；而阻尼值也不能太小，太小了又不能提供有效研究，所建立的减振模型都假定阻尼器安装在桥面的阻尼，因此，其间存在着一个最优的阻尼值，能使以外的理想支座上，而实际的阻尼器往往是一端固拉索所能获得的阻尼最大¨。定在受到外部激励时更容易发生运动的桥面上，早国内外学者对斜拉索减振的阻尼器设计方法展在1993年，Pa